5

Лабораторная работа № 1

Исследование условий микроклимата в производственных помещениях

Цель работы: Ознакомиться с работой приборов, научиться исследовать параметры микроклимата на рабочих местах и определять его соответствие санитарным нормам.

Оборудование: гигрометр психрометрический ВИТ-1, гигрометр психрометрический аспирационный М-34, анемометры крыльчатый и чашечный, барометр-анероид, лабораторная камера для создания воздушного потока.

1. Общие сведения

Микроклимат производственных помещений — метеорологические условия внутренней среды помещений, которые определяются действующими на организм человека сочетаниями температуры, влажности, скорости движения воздуха и теплового излучения; комплекс физических факторов, оказывающих влияние на теплообмен человека с окружающей средой, на тепловое состояние человека и определяющих самочувствие, работоспособность, здоровье и производительность труда.

Показатели микроклимата: температура воздуха и его относительная влажность, скорость его движения, интенсивность (мощность) теплового излучения.

Температура воздуха - параметр, отражающий его тепловое состояние. Характеризу­ется кинетической энергией движения молекул газов воздуха.

Воздействие высокой температуры воздуха на организм человека, особенно в сочетании с высокой влажностью или тепловым излучением, может вызвать нарушение деятельности сердечнососудистой системы за счет обеднения организма водой. Потеря жидкости может достичь 5-8 литров в смену. Кровь при этом сгущается, становится более вязкой, нарушается питание тканей и органов; в легких случаях ухудшается самочувствие, а в тяжелых - наступают острые болезненные расстройства, называемые тепловым ударом.

Влажность воздуха - параметр, отражающий содержание в воздухе водяных паров. Различают абсолютную, максимальную, относительную влажность воздуха. Абсолютной влажностью называется плотность водяного пара в воздухе, выраженная в г/м³. Максимальной влажностью называется максимально возможная плотность водяных паров в воздухе при данной температуре. Относительной влажностью воздуха называется отношение абсолютной влажности к максимальной при одинаковых температуре и атмосферном давлении. Относительная влажность выражается в процентах.

Движение воздуха в рабочей зоне может быть вызвано неравномерным нагревом воздушных масс, действием вентиляционных систем или технологического оборудования и измеряется в м/с.

Повышенная подвижность воздуха иногда вызывает неприятные ощущения у рабочих, а сквозняки нередко являются причиной простудных заболеваний. Неблагоприятный микроклимат вызывает переутомление, понижение скорости реакции, скованность движений, что приводит к снижению сопротивляемости организма вредным воздействиям среды и к повышению опасности травмирования.

Интенсивность теплового излучения - количество лучистого тепла (в калориях), падающего на 1 см² облучаемой поверхности за одну минуту (обозначается в кал/см² мин) или количество лучистого тепла (в килокалориях), падающего на 1 м² облучаемой - поверхности за 1час (обозначается в ккал/м²ч), которое также может оцениваться в Вт/м².

В цехах промышленных предприятий технологические процессы по выплавке и обработке металлов, на кузнечных участках, при тепловой обработке различных материалов сопровождаются большими выделениями тепла, в результате чего значительно повышается температура воздуха рабочей зоны.

Нередко вблизи источников нагрева (нагревательные печи, сушилки и др.) рабочие подвергаются тепловому излучению.

С физической точки зрения человек представляет собой «нагретое» до определенной температуры влажное тело. При усвоении продуктов питания в организме человека протекают биохимические процессы, сопровождающиеся выделением тепла. В состоянии покоя в теле человека образуется около 80 ккал/ч (93 Вт) тепла. При выполнении человеком работы (особенно физической) в зависимости от степени ее тяжести выделяется тепла 250-400 ккал/ч (290-464 Вт) и более.

В связи с тем, что на полезную работу затрачивается в среднем 15-20% тепла, то количество тепла, образующегося в теле человека во время физического труда, в несколько раз больше теплового эквивалента производимой им работы. Однако для человека является необходимым условием, чтобы величина теплообразования в теле всегда была равна величине теплоотдачи. Способность человеческого организма сохранять температуру тела на почти постоянном уровне при довольно значительных колебаниях температуры окружающей среды носит название терморегуляции.

Если этот тепловой баланс нарушается, то в случае недостаточной теплоотдачи наступает перегрев человеческого тела, а в случае избыточной теплопотери - переохлаждение. И то и другое приводит к нарушению нормального самочувствия и к снижению работоспособности.

С физиологической точки зрения совокупность перечисленных параметров окружающей среды должна быть такой, чтобы достигнутое тепловое равновесие соответствовало зоне хорошего самочувствия человека, зоне комфорта, т.е. чтобы отдача избыточного тепла происходила с наименьшими затратами энергии.

Тепло, образующееся в теле человека, отдается в окружающую среду тремя путями: излучением, конвекцией и испарением пота.

Эффективность отдачи организмом тепла зависит от температуры, относительной влажности и скорости движения окружающего воздуха.

На основе интенсивности энерготрат организма работы разграничиваются на категории: легкой тяжести - (Iа, Iб), средней – IIа, IIб, тяжелой – III.

К категории Iа относятся работы с интенсивностью энерготрат до 120 ккал/ч (до 139 Вт), производимые сидя и сопровождающиеся незначительным физическим напряжением (ряд профессий на предприятиях машиностроения, на швейном производствах, в сфере управления и т.п.).

К категории Iб относятся работы с интенсивностью энерготрат 121-150 ккал/ч (140-174 Вт), производимые сидя, стоя или связанные с ходьбой и сопровождающиеся некоторым физическим напряжением (ряд профессий на предприятиях связи, контролеры, мастера в различных видах производства и т.п.).

К категории II относятся работы с интенсивностью энерготрат 151-200 ккал/ч (175-232 Вт), связанные с постоянной ходьбой, перемещением мелких (до 1 кг) изделий или предметов в положении стоя или сидя и требующие определенного физического напряжения (ряд профессий в механосборочных цехах машиностроительных предприятий и т.п.).

К категории IIб относятся работы с интенсивностью энерготрат 201-250 ккал/ч (233-290 Вт), связанные с ходьбой, перемещением и переноской тяжестей до 10 кг и сопровождающиеся умеренным физическим напряжением (ряд профессий в механизированных литейных, кузнечных, термических, сварочных цехах машиностроительных предприятий и т.п.).

К категории III относятся работы с интенсивностью энерготрат более 250 ккал/ч (более 290 Вт), связанные с постоянными передвижениями, перемещением и переноской значительных (свыше 10 кг) тяжестей и требующие больших физических усилий (ряд профессий в кузнечных цехах с ручной ковкой, литейных цехах с ручной набивкой и заливкой опок машиностроительных предприятий и т.п.).

По степени влияния на самочувствие человека, его работоспособность микроклиматические условия подразделяются на оптимальные, допустимые, вредные и опасные.

Оптимальные микроклиматические условия характеризуются такими параметрами показателей микроклимата, которые при их сочетанном воздействии на человека в течение рабочей смены обеспечивают оптимальное тепловое состояние организма. В этих условиях напряжение терморегуляции минимально, общие и (или) локальные дискомфортные теплоощущения отсутствуют, что позволяет сохранять высокую работоспособность.

Допустимые микроклиматические условия характеризуются такими параметрами показателей микроклимата, которые при их сочетанном действии на человека в течение рабочей смены могут вызывать изменение теплового состояния. Это приводит к умеренному напряжению механизмов терморегуляции, незначительным дискомфортным общим и (или) локальным теплоощущениям. При этом сохраняется относительная термостабильность, может иметь место временное (в течение рабочей смены) снижение работоспособности, но не нарушается здоровье (в течение всего периода трудовой деятельности). Допустимы такие параметры макроклимата, которые при их совместном действии на человека обеспечивают допустимое тепловое состояние организма.

Вредные микроклиматические условия — параметры микроклимата, которые при их сочетанном действии на человека в течение рабочей смены вызывают изменения теплового состояния организма: выраженные общие и (или) локальные дискомфортные теплоощущения, значительное напряжение механизмов терморегуляции, снижение работоспособности. При этом не гарантируется термостабильность организма человека и сохранение его здоровья в период трудовой деятельности и после ее окончания. Степень вредности микроклимата определяется как величинами его составляющих, так и продолжительностью их воздействия на работающих (непрерывно и суммарно за рабочую смену, за период трудовой деятельности).

Опасные (экстремальные) микроклиматические условия — параметры микроклимата, которые при их сочетанном действии на человека даже в течение непродолжительного времени (менее 1 ч) вызывают изменение теплового состояния, характеризующееся чрезмерным напряжением механизмов терморегуляции, что может привести к нарушению состояния здоровья и возникновению риска смерти.

Нормативные требования к отдельным показателям микроклимата, их сочетаниям, разработанные на основе изучения теплообмена и теплового состояния человека в микроклиматических камерах и в производственных условиях, а также на основе клинических и эпидемиологических исследований, изложены в СанПиН 2.2.4.548—96 «Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений», устанавливающие гигиенические требования к показателям микроклимата рабочих мест производственных помещений с учетом интенсивности энерго­затрат работающих, времени выполнения работы, для холодного (среднесуточная температура наружного воздуха ниже +10°С) и теплого (+10°С и выше) периодов года (табл. 1.1.) и содержат требования к методам измерения и контроля микроклиматических условий.

Таблица 1.1

Нормы метеорологических условий в производственных помещениях

по СанПиН 2.2.4.548-96 (извлечение)

Категория работ	Температура, 0С		Относительная влажность, %		Скорость движения воздуха, м/с
	оптимал.	допуст.	оптимал.	допуст.	оптимал.	допуст.
Холодный и переходный период года (температура окружающей среды ниже +10 0С)
Легкая Средней тяжести Тяжелая	22-24 17-21 16-18	19-25 15-23 13-21	40-60 40-60 40-60	15-75 15-75 15-75	0.1 0.2 0,3	0,1-0,2 0,1-0,4 0,2-0,4
Теплый период года (температура окружающей среды выше +10 0С)
Легкая Средней тяжести Тяжелая	23-25 19-22 18-20	20-28 16-27 15-26	40-60 40-60 40-60	15-75 15-75 15-75	0,1 0,2 0,3	0,1-0,3 0,1-0.5 0,2-0,5

В производственных помещениях, где допустимые нормативные величины микроклимат поддерживать не представляется возможным, необходимо проводить мероприятия по защите работников от возможного перегревания и охлаждения. Это достигается различными средствами:

применением систем местного кондиционирования воздуха;

использованием индивидуальных средств защиты от повышенной или пониженной температуры;

регламентацией периодов работы в неблагоприятном микроклимате и отдыха в помещении с микроклиматом, нормализующим тепловое состояние;

сокращением рабочей смены и др.

Профилактика перегревания работников в нагревающем микроклимате включает следующие мероприятия:

нормирование верхней границы внешней термической нагрузки на допустимом уровне применительно к 8-часовой рабочей смене;

регламентация продолжительности воздействия нагревающей среды (непрерывно и за рабочую смену) для поддержания среднесменного теплового состояния на оптимальном или допустимом уровне;

использование специальных средств коллективной и индивидуальной защиты, уменьшающих поступление тепла извне к поверхности тела человека и обеспечивающих допустимое тепловое состояние работников.

Защита от охлаждения осуществляется посредством одежды, изготовленной в соответствии с требованиями ГОСТ 29335—92 и 29338—92 "Костюмы мужские и женские для защиты от пониженных температур. Технические условия". Для уменьшения теплопотерь могут быть использованы также локальные источники тепла, обеспечивающие сохранение должного уровня общего и локального теплообмена организма. Применение одежды не исключает соблюдения должной регламентации времени работы в неблагоприятной среде, а также общего режима труда, утвержденного соответствующим предприятием и согласованного с органами ГСЭН. Для нормализации теплового момтояния организма регламентируют продолжительность непрерывного пребывания на холоде и продолжительность пребывания в помещении с комфортными условиями.